光学元件的激光损伤阈值测量

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1、光学元件的激光损伤阈值测量第35卷第2期VO1.35NO.2红外与激光工程InfraredandLaserEngineering2006年4月Apr.2006光学元件的激光损伤阈值测量胡建平,马平,许乔(成都精密光学工程研究中心,四川成都610041)摘要:激光损伤阉值的准确测量是研究高抗激光损伤光学元件的必要条件.分析了激光诱导损伤闽值的不确定度来源,包括激光能量测量,光斑有效面积测量,各能量密度处几率的计算以及对损伤几率点进行直线拟合4个方面.利用统计学原理和线性拟合等理论对不确定度分量及测试结果的相对合成不确定度进行了理论推导和计算.l

2、064am高反薄膜样品的实例分析表明.损伤闽值测量的相对合成不确定度为18.72%.关键词;激光损伤;阈值测量;不确定度中图分类号:TN24;0484.4文献标识码:A文章编号:1007—2276(2006)02—0187—05LaserdamagethresholdmeasurementoftheopticalelementsHUJian-ping,MAPing,XUQiao(ChengduFineOpticalEngineeringResearchCenter.Chengdu610041,China)Abstract:Preciselas

3、erdamagethresholdmeasurementisanecessaryconditionofstudyinghighlyresistantlaserdamageopticalelements.Theuncertaintysourceoflaserdamagethresholdwasanalyzed:includinglaserenergymeasurement,faculaeffectiveareameasurement,probabilityaccountateachenergydensityandstraightlinefitt

4、ingforpointsofdamageprobability.Theuncertaintycomponentandrelativelycompositeuncertaintywerecalculatedusingstaticsprinciplesandlinearfittingtheory.Itisshownby1064amhighreflectivecoatingthatrelativelycomposi~uncertaintyoflaserdamagethresholdmeasurementis18.72%.Keywords:Laser

5、damage;Damagethresholdmeasurement;Damageuncertainty0引言在Nd:YAG高功率大能量激光装置中,光学元件的激光损伤阈值一直是其技术发展的瓶颈因素之一.为了研究和测量光学元件的激光损伤,国内外对激光损伤阈值测量规范和装置进行了大量研究【卜l.光学元件的激光损伤是限制高功率激光器激光能量输出的关键因素【卅.因此,对于高功率激光器的建造(如美国的NIF),光学元件激光损伤阈值的准确测量显得极为重要.是保证光学元件品质及激光建造成功的关键.另外.激光损伤阈值测量也是光学元件损伤机理研究的重要手段.收稿

6、日期:2005—07—13;修订日期:2005-10-09+基金项目:国家863计划项且资助课题作者简介:胡建平(1964一)男,湖北荆门人,副研究员,主要从事薄膜与激光损伤研究.l88红外与激光工程第35卷光学中心研制的一套多功能,全自动激光损伤阈值测量装置.具有测量l064,532,355nm波长多种脉宽激光损伤阈值的功能.样片的激光损伤由He.Ne激光散射装置实时监测,并由Normaski200倍显微镜标定,该装置由计算机集成控制,具有良好的操作性和运行参数控制能力,可实现l-on.1,n.on.1,s.on.1,R.on.1等多种激光

7、损伤测试.本文简要介绍了光学中心激光损伤阈值测量装置l—on—l激光损伤阈值测量方法和测量结果.激光损伤阈值测量装置1.1激光损伤阈值测量光路激光损伤阈值测量光路如图l所示.主要由三波段Nd:YAG单纵模调Q激光器,激光传输光路,He—Ne激光准直光路,激光聚焦光路,激光参数实时测量装置,高精度样品平台和激光损伤判断系统组成.M2图1激光损伤阈值测量光路Fig.1Schematiclayoutoflaserdamagethresholdtestsystem该激光器为Nd:YAG调Q激光器,能稳定地输出l064,532,355nrll的TEM0

8、D模激光,激光脉宽根据需要,通过调节激光振荡器的腔长和调Q晶体进行设定.激光传输光路由反射镜,取样劈板和聚焦透镜等组成,能高效传输l064,532,355nm的激光